DK2063111T3 - Process for regulating a wind power plant - Google Patents

Process for regulating a wind power plant Download PDF

Info

Publication number
DK2063111T3
DK2063111T3 DK09003468.7T DK09003468T DK2063111T3 DK 2063111 T3 DK2063111 T3 DK 2063111T3 DK 09003468 T DK09003468 T DK 09003468T DK 2063111 T3 DK2063111 T3 DK 2063111T3
Authority
DK
Denmark
Prior art keywords
speed
rotor
wind
blade angle
power
Prior art date
Application number
DK09003468.7T
Other languages
Danish (da)
Other versions
DK2063111T4 (en
Inventor
Matthias Schubert
Original Assignee
Repower Systems Se
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=35355814&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=DK2063111(T3) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Repower Systems Se filed Critical Repower Systems Se
Publication of DK2063111T3 publication Critical patent/DK2063111T3/en
Application granted granted Critical
Publication of DK2063111T4 publication Critical patent/DK2063111T4/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D7/00Controlling wind motors 
    • F03D7/02Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
    • F03D7/04Automatic control; Regulation
    • F03D7/042Automatic control; Regulation by means of an electrical or electronic controller
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D7/00Controlling wind motors 
    • F03D7/02Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
    • F03D7/022Adjusting aerodynamic properties of the blades
    • F03D7/0224Adjusting blade pitch
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D7/00Controlling wind motors 
    • F03D7/02Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
    • F03D7/028Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor controlling wind motor output power
    • F03D7/0292Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor controlling wind motor output power to reduce fatigue
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2270/00Control
    • F05B2270/10Purpose of the control system
    • F05B2270/101Purpose of the control system to control rotational speed (n)
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2270/00Control
    • F05B2270/10Purpose of the control system
    • F05B2270/1016Purpose of the control system in variable speed operation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2270/00Control
    • F05B2270/10Purpose of the control system
    • F05B2270/103Purpose of the control system to affect the output of the engine
    • F05B2270/1033Power (if explicitly mentioned)
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2270/00Control
    • F05B2270/30Control parameters, e.g. input parameters
    • F05B2270/32Wind speeds
    • F05B2270/3201"cut-off" or "shut-down" wind speed
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2270/00Control
    • F05B2270/30Control parameters, e.g. input parameters
    • F05B2270/328Blade pitch angle
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2270/00Control
    • F05B2270/30Control parameters, e.g. input parameters
    • F05B2270/335Output power or torque
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2270/00Control
    • F05B2270/70Type of control algorithm
    • F05B2270/706Type of control algorithm proportional-integral-differential
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2270/00Control
    • F05B2270/70Type of control algorithm
    • F05B2270/708Type of control algorithm with comparison tables
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction

Abstract

Method for controlling a wind power plant comprises adjusting the rotational speed of the rotor blade when the limiting value corresponding to the angle of the rotor blade is attained. Preferred Features: The limiting value is a defined rotor blade limiting angle, which is formed by adjusting the rotational speed above the limiting value as a temporary and/or local average value from several rotor blade angles.

Description

Opfindelsen angår en fremgangsmåde til regulering af et vindenergianlæg ifølge den indledende del af krav 1 samt et vindenergianlæg ifølge den indledende del af krav 17.The invention relates to a method for controlling a wind power plant according to the preamble of claim 1 and a wind power plant according to the preamble of claim 17.

Kendte fremgangsmåder anvendes i vindenergianlæg, der har en rotor med i det mindste et rotorblad, hvor rotorbladet er anbragt i en indstillelig rotorbladvinkel til rotoren. Ved de kendte fremgangsmåder reguleres rotoromdrejningstallet inden for et fastsat vindhastighedsområde ved forandring af rotorbladvinklen til indstilling af en fastsat effekt.Known methods are used in wind power plants having a rotor having at least one rotor blade, the rotor blade being arranged at an adjustable rotor blade angle to the rotor. In the known methods, the rotor speed is controlled within a set wind speed range by changing the rotor blade angle to set a fixed power.

Med henblik på en bedre forståelse forklares i det følgende reguleringen af et vindenergianlæg ved hjælp af den i fig. 1 viste effekt- eller omdrejningstal-karakteristik som funktion af vindhastigheden.For a better understanding, the regulation of a wind power plant is explained below with the aid of the one shown in FIG. 1 shows the power or speed characteristics as a function of the wind speed.

Normale effekt- og omdrejningstal-karakteristikker, som de nu faktisk overvejende gennemkøres i vindenergianlæg, har to områder.Normal power and rpm characteristics, as they are now predominantly run in wind power plants, have two areas.

Det første område af effekt- eller omdrejningstal-karakteristikken er det nederste delbelastningsområde UB. Dette begynder ved den såkaldte indkoblingshastighed vE og ender ved den nominelle vindhastighed vN. Indkoblingsvindhastigheden er den vindhastighed, ved hvilken et vindenergianlæg effektivt begynder at afgive effekt. Ved vindhastigheder, der ligger under indkoblingshastigheden vE, dækker den ved hjælp af rotoren frembragte effekt kun den behøvede tabseffekt for drivstrengen samt eget forbrug. I det nederste delbelastningsområde tiltager effekten eller omdrejningstallet med tiltagende vindhastighed indtil opnåelse af den nominelle vindhastighed vN. Derved holdes rotorbladvinklen i det væsentlige konstant, og omdrejningstallet reguleres eller styres via det omdrejningstalafhængige drejningsmoment. Effekten indstiller sig afhængig af den af rotoren vindhastighedsafhængige optagne vindenergi. I det nederste delbelastningsområde har omdrejningstal-karakteristikken to afsnit a og b, hvor afsnittet a er dannet som et plateau langs med den nederste omdrejningstalgrænse Ωυ. I det andet afsnit b øges omdrejningstallet lineært i afhængighed af vindhastigheden (drift med det optimale hurtigløbetal), indtil den øverste omdrejningstalgrænse med det nominelle omdrejningstal er nået. Opnåelsen af det nominelle omdrejningstal kan foregå ved den nominelle vindhastighed, men for det meste opnås det nominelle omdrejningstal allerede tidligere.The first range of power or rpm characteristic is the lower partial load range UB. This starts at the so-called switching speed vE and ends at the nominal wind speed vN. The switch-on wind speed is the wind speed at which a wind power plant effectively begins to emit power. At wind speeds below the switching speed vE, the power produced by the rotor covers only the required loss power for the drive string and its own consumption. In the lower partial load range, the effect or speed increases with increasing wind speed until the nominal wind speed vN is obtained. Thereby, the rotor blade angle is kept substantially constant and the speed is controlled or controlled via the speed-dependent torque. The power adjusts depending on the wind speed absorbed by the rotor wind speed. In the lower partial load range, the rpm characteristic has two sections a and b, where the section a is formed as a plateau along the lower rpm limit Ωυ. In the second section b, the speed increases linearly depending on the wind speed (operation at the optimum speed speed) until the upper speed limit with the rated speed is reached. The nominal rpm can be obtained at the nominal wind speed, but for the most part the nominal rpm is obtained earlier.

Den nominelle vandhastighed vN er den vindhastighed, ved hvilken effekten af vindenergianlægget for første gang svarer til den såkaldte nominelle effekt.The nominal water velocity vN is the wind speed at which the power of the wind power system corresponds for the first time to the so-called nominal power.

Det andet område af effekt- eller omdrejningstal-karakteristikken er det såkaldte nominelle effektområde, Nv. Det nominelle effektområde begynder ved den nominelle vindhastighed vN og ender ved afkoblingsvindhastigheden VA, hvor rotoromdrejningstallet inden for det nominelle effektområde styres ved forandring af rotorbladvinklen til indstilling af den nominelle effekt. Afkoblingsvindhastigheden VA er den højeste vindhastighed, ved hvilken anlægget må drives ved effektafgivelse. Den normale drift af et vindenergianlæg, ved hvilken den nominelle effekt reguleres ved forandring af rotorbladet, er ikke mulig ved højere vindhastigheder end afkoblingsvindhastigheden, da der i så tilfælde ville ske en beskadigelse eller endog en ødelæggelse af anlægget på grund af den yderligere virkende kraftige mekaniske belastning. Det er derfor standard momentant at afkoble vindenergianlæg ved opnåelse af en afkoblingsvindhastighed. I almindelighed tilføres effekten fra vindenergianlæg til det offentlige lysnet. Den pludselige afkobling af vindenergianlæg ved afkoblingsvindhastigheder kan imidlertid medføre spændings- eller frekvenssænkninger i det offentlige lysnet især i områder med mange energianlæg. Det tilstræbes derfor, at afkoblingen af anlægget ikke foregår pludseligt men ved en langsom reduktion af effekten.The other area of the power or speed characteristic is the so-called nominal power range, Nv. The nominal power range begins at the nominal wind speed vN and ends at the decoupling wind speed VA, where the rotor speed within the nominal power range is controlled by changing the rotor blade angle to set the rated power. The decoupling wind velocity VA is the highest wind speed at which the plant must be operated at power output. The normal operation of a wind power plant, at which the nominal power is adjusted by changing the rotor blade, is not possible at higher wind speeds than the decoupling wind speed, as in that case there would be damage or even damage to the system due to the additional powerful mechanical load. It is therefore standard instantaneous to decouple wind power plants by obtaining a decoupling wind speed. In general, the power from wind power plants is supplied to the public grid. However, the sudden decoupling of wind power plants at decoupling wind speeds can cause voltage or frequency reductions in the public grid, especially in areas with many power plants. It is therefore sought that the decoupling of the plant does not occur suddenly but by a slow reduction of the power.

Med en reduktion af effekten kan foruden en forenelighed med lysnettet endvidere opnås, at anlægget til trods for en overskridelse af afkoblingsvindhastigheden kan drives videre, uden at anlægget beskadiges på grund af de med tiltagende vindhastighed stigende mekaniske belastninger.In addition, with a reduction of the power, in addition to a compatibility with the mains, it is possible that the plant can be operated on despite an excess of the decoupling wind speed, without damaging the plant due to the increasing wind speed mechanical loads.

En fremgangsmåde, ved hvilken effekten og driftsomdrejningstallet reguleres efter opnåelse af en afkoblingsvindhastighed i afhængighed af vindhastigheden, kendes f.eks. fra EP 0 847 496 B1. I fig. 2 er der eksempelvis vist en effekt- eller omdrejningstal-karakteristik ifølge denne kendte fremgangsmåde, der sammenlignet med de ovenfor diskuterede karakteristikker desuden har et tredje område, det øvre delbelastningsområde OB. Dette begynder med opnåelsen af en grænsevindhastighed VGrænse, som i det væsentlige svarer til den hidtidige afkoblingsvindhastighed.A method by which the power and operating speed are controlled after obtaining a decoupling wind speed in dependence on the wind speed is known, for example. from EP 0 847 496 B1. In FIG. 2, for example, a power or rpm characteristic is shown according to this known method, which, in addition to the characteristics discussed above, also has a third region, the upper partial load region OB. This begins with the attainment of a limit wind speed V Limit, which corresponds essentially to the previous decoupling wind speed.

Også fra DE 198 44 258 A1 kendes en fremgangsmåde, ved hjælp af hvilken effekten ved opnåelse af en fastsat vindhastighed reduceres. Imidlertid indledes effektreduktionen allerede ved opnåelse af en vindhastighed, der ligger under afkoblingsvindhastigheden.Also known from DE 198 44 258 A1 is a method by which the effect of obtaining a set wind speed is reduced. However, the power reduction is already initiated by obtaining a wind speed below the decoupling wind speed.

Det er fælles for de to fra den kendte teknik kendte fremgangsmåder, at reguleringen af effekten foregår i det øverste delbelastningsområde fra opnåelsen af en fastsat grænsevindhastighed i afhængighed af den målte stigende vindhastighed. I praksis er omsætningen af reguleringen af anlægget i det øverste delbelastningsområde i afhængighed af målte vindhastigheder imidlertid at betragte som yderst problematisk.It is common for the two methods known in the prior art that the regulation of power takes place in the upper partial load range from the attainment of a set boundary wind speed in dependence on the measured increasing wind speed. In practice, however, the turnover of the regulation of the plant in the upper part load area, depending on measured wind speeds, is considered extremely problematic.

Driften af et vindenergianlæg i det øverste delbelastningsområde betyder, at vindenergianlægget på grund af højere vindhastigheder er udsat for høje belastninger. Dette skyldes bl.a., at luftstrømningen ikke er stationær men turbulent. Turbulens betyder, at den hastighed, med hvilken vinden rammer rotorfladen ikke er den samme på hvert sted af rotoren, men at vindenergien er fordelt forskelligt over hele rotorfladen. Dette betyder, at der i ét eller flere områder af rotoren kan angribe ekstremt høje vindkræfter. Samtidig kan der i et andet område eller flere andre områder af rotoren på den anden side kun angribe meget små eller endog slet ingen vindkræfter, så at anlægget ved høj turbulens udsættes for meget kraftige skiftende belastninger, der straks eller på længere sigt kan beskadige anlægget. Energisvingningerne og dermed også de vekslende belastninger er særlig stor ved store vindhastigheder.The operation of a wind power plant in the upper part load area means that the wind power system is exposed to high loads due to higher wind speeds. This is partly due to the fact that the air flow is not stationary but turbulent. Turbulence means that the speed at which the wind strikes the rotor surface is not the same at each location of the rotor, but that the wind energy is distributed differently over the entire rotor surface. This means that in one or more areas of the rotor extremely high wind forces can attack. At the same time, in another area or several areas of the rotor, on the other hand, only very small or even no wind forces can be attacked, so that the plant at high turbulence is subjected to very heavy changing loads that can immediately or in the long term damage the plant. The energy fluctuations and thus also the alternating loads are particularly large at high wind speeds.

For en effekt- eller omdrejningstalregulering i det øverste delbelastningsområde er det derfor ønskeligt, at der foruden hensyntagen til vindkraften også tages hensyn til de ovenfor beskrevne skiftende belastninger i disse vindhastighedsområder på grund af turbulensen.Therefore, for a power or speed control in the upper partial load range, it is desirable that in addition to the wind power, the changing loads described above in these wind speed ranges are also taken into account due to the turbulence.

Ved anvendelse af de kendte fremgangsmåder er det derfor nødvendigt, at den målte vindhastighed, der ligger til grund for reguleringen, afspejler de faktisk fremherskende vindforhold. Der har dog ikke hidtil fandtes nogen praksisorienteret fremgangsmåde, med hvilken en sådan vindhastighed kan bestemmes på pålidelig måde.Therefore, using the known methods, it is necessary that the measured wind speed which underlies the regulation reflects the actual prevailing wind conditions. However, there has been no practice-oriented method so far with which such wind speed can be reliably determined.

Det er kendt at gennemføre målingen af vindhastigheden ved hjælp af et Gondel-anemometer. Herved drejer det sig imidlertid om en som bekendt forholdsvis unøjagtig målemetode, da målingen kraftigt forfalskes på grund af vindrotoren. Indflydelsesområdet for rotoren ligger i det mindste en rotordiameter foran og 3 rotordiametre bagved rotoren. På grund af dette er det ikke muligt med en uforstyrret måling. For det andet er det med denne målemetode kun muligt at vurdere måleforholdene for et punktformigt område af vindfeltet. Det er med denne kendte metode imidlertid ikke muligt at gengive den faktiske over hele rotoren fremherskende turbulente vindhastighed.It is known to carry out the wind speed measurement using a Gondola anemometer. However, this is a relatively inaccurate method of measurement, as the measurement is greatly falsified due to the wind rotor. The area of influence of the rotor is at least one rotor diameter in front and 3 rotor diameters behind the rotor. Because of this, an undisturbed measurement is not possible. Second, with this measurement method, it is only possible to assess the measurement conditions for a point-shaped area of the wind field. However, with this known method it is not possible to reproduce the actual turbulent wind speed prevailing over the entire rotor.

Fra flere offentliggørelser, f.eks. fra WO 2004/077068 A1 eller DE 101 37 272 A1 er det kendt til den tredimensionelle måling af vindforholdene foran vindenergianlægget at anvende såkaldte LIDAR- eller SODAR-systemer. Dette beskrives som fornuftigt, især i sammenhæng med vindparker.From several publications, e.g. from WO 2004/077068 A1 or DE 101 37 272 A1 it is known to use so-called LIDAR or SODAR systems for the three-dimensional measurement of wind conditions in front of the wind power plant. This is described as sensible, especially in the context of wind farms.

Disse systemer har hidtil i praksis kun været anvendt i forenklet form, da de endnu ikke er tilstrækkeligt afprøvet. Endvidere er LIDAR- og SODAR-systemer meget dyre, og det har derfor af prismæssige grunde hidtil ikke været muligt at udruste hvert energianlæg med en sådant system, så at en anvendelse af disse systemer til bedømmelse af de faktiske vindforhold hidtil ikke har kunnet gennemføres.So far, these systems have only been used in simplified form since they have not yet been adequately tested. Furthermore, LIDAR and SODAR systems are very expensive, and so far it has not been possible to equip each energy plant with such a system so far that such an application for the actual wind conditions has not been implemented.

Fra EP 1 230 479 B1 kendes endvidere en fremgangsmåde, ved hvilken den mekaniske belastning af rotorbladene bestemmes ved hjælp af sensorer anbragt i rotorbladene, og de bestemte belastningsværdier kan f.eks. tillige udnyttes til regulering af anlægget. Fig. 2 i EP 1 230 479 B1 viser et diagram, hvor effekten er vist som funktion af vindhastigheden, og fig. 3 i EP 1 230 479 B1 viser et diagram, hvor de målte bladbelastninger er vist som funktion af vindhastigheden.Furthermore, from EP 1 230 479 B1 there is known a method in which the mechanical load of the rotor blades is determined by means of sensors placed in the rotor blades, and the particular load values can e.g. is also used to regulate the plant. FIG. 2 in EP 1 230 479 B1 shows a diagram showing the effect as a function of the wind speed, and fig. 3 of EP 1 230 479 B1 shows a diagram showing the measured blade loads as a function of the wind speed.

Som det fremgår af fig. 2 og fig. 3 i EP 1 230 479 B1 har bladbelastningen i det vindhastighedsområde, i hvilket der ifølge fig. 2 i EP 1 230 479 B1 måtte begyndes med en reduktion af effekten, et plateauformet forløb. Det betyder, at de mekaniske belastninger af rotorbladene på grund af en forandring af rotorbladvinklen og den dermed forbundne reduktion af vindangrebsfladen for rotorbladene i gennemsnit forbliver i det væsentlige konstante. På grund af dette kan bladbelastningen ikke udnyttes som driftsparameter til styring af reguleringen af effekt- eller omdrejningstalkarakteristikken i det øverste delbelastningsområde, da en sådan regulering kun fungerer med en tydelig ændring af den gennemsnitlige bladbelastning, og at dette ifølge fig. 3 ikke er tilfældet. Kortvarige belastningsspidser kan ganske vist udnyttes til regulering af vindmøllen, for at man f.eks. kan sikre sig, at bladspidserne for rotorbladene ikke kolliderer med tårnet. En regulering af effekten eller omdrejningstallet ved hjælp af belastningsspidser er imidlertid ikke fordelagtigt, da effekten som følge af forenelighed med lysnettet og omdrejningstallet på grund af den store massetræghed for en vindrotor kun kan ændres langsomt, hvorved belastningsspidserne imidlertid allerede er klinget af. På grund af dette har denne fremgangsmåde kun en mulighed for at registrere den mekaniske belastning af rotorbladene i det øverste delbelastningsområde og at tage hensyn til de bestemte data ved reguleringen i det øverste delbelastningsområde. En udførlig regulering af anlægget i det øverste delbelastningsområde på grundlag af de bestemte belastningsværdier er imidlertid ikke åbenlys, så at reguleringen tillige ved fremgangsmåden i EP 1 230 479 i det øverste delbelastningsområde kun kan foregå i afhængighed af vindhastigheden.As shown in FIG. 2 and FIG. 3 of EP 1 230 479 B1 has the blade load in the wind speed range in which according to FIG. 2 of EP 1 230 479 B1 had to start with a reduction in power, a plateau-shaped course. This means that the mechanical loads of the rotor blades due to a change in the rotor blade angle and the associated reduction of the wind attack surface of the rotor blades remain, on average, substantially constant. Because of this, the blade load cannot be utilized as an operating parameter to control the power or rpm characteristic in the upper partial load range, since such control only works with a clear change in the average blade load, and this according to FIG. 3 is not the case. Short-term load peaks can be used to regulate the wind turbine, for example. can ensure that the blade tips of the rotor blades do not collide with the tower. However, adjusting the power or speed by means of load tips is not advantageous, as the power due to compatibility with the mains and the speed due to the high inertia of a wind rotor can only be slowly changed, however, the load points have already been cut off. Because of this, this method has only one option to detect the mechanical load of the rotor blades in the upper partial load range and to take into account the specific data of the control in the upper partial load range. However, a detailed regulation of the plant in the upper partial load range on the basis of the specified load values is not obvious, so that the control can also be carried out only in accordance with the method of EP 1 230 479 in the upper partial load range depending on the wind speed.

En sammenfatning af den ovenfor beskrevne fremgangsmåde viser, at det hidtil har været kendt at regulere effekten eller omdrejningstallet i det øverste delbelastningsområde i afhængighed af vindhastigheden. Da det imidlertid ikke har været muligt uden høje produktionsomkostninger at bestemme en vindhastighed, som afspejler de faktiske vindforhold, har de ovenfor beskrevne fremgangsmåder den ulempe, at de i praksis kun er vanskeligt realiserbare. DE 103 00 733 B3 angiver et driftsføringssystem til et vindenergianlæg, via hvilket en effektafgivelse for anlægget reguleres, idet vindenergianlægget har en rotor med i det mindste et rotorblad, som er anbragt i en justerbar rotorbladvinkel i forhold til rotoren, og driftsføringssystemet inden for et forudbestemt vindhastighedsområde regulerer rotoromdrejningstallet under justering af rotorbladvinklen for indstilling af en nominel effekt, og fra en defineret vindhastighedsafhængig grænseværdi reducerer effekten, idet grænseværdien er en defineret rotorbladgrænsevinkel. US 4 161 658 A angiver et vindenergianlæg, som drives via en variabel pitchvinkel, idet der som indgangsstørrelse til en regulator for rotoromdrejningstallet tjener et drejningsmoment, et generatoromdrejningstal og en generatoreffekt samt en pitchvinkel og desuden en vindhastighed. Vindhastigheden kan være en gennemsnitsvindhastighed.A summary of the method described above shows that it has been known so far to regulate the power or speed in the upper partial load range depending on the wind speed. However, since it has not been possible without high production costs to determine a wind speed that reflects the actual wind conditions, the methods described above have the disadvantage that in practice they are only difficult to realize. DE 103 00 733 B3 discloses an operating system for a wind energy system through which a power output for the system is controlled, the wind energy system having a rotor having at least one rotor blade disposed at an adjustable rotor blade angle relative to the rotor and the operating system within a predetermined wind speed range controls the rotor speed while adjusting the rotor blade angle for setting a rated power, and from a defined wind speed dependent limit value reduces the power, the limit value being a defined rotor blade limit angle. US 4,161,658 A discloses a wind energy system operated via a variable pitch angle, serving as an input size to a rotor speed regulator, a torque, a generator speed and a generator power, and a pitch angle and, moreover, a wind speed. The wind speed can be an average wind speed.

Det er med den kendte teknik hidtil ikke lykkedes at finde en fremgangsmåde, der især til et multimegawattanlæg muliggør en effektreduceret anlægsdrift i et vindhastighedsområde mellem f.eks. 25 og 35 m/s eller 25 og 40 m/s, uden at der virksomt kan udelukkes en forøgelse af belastningerne af vindenergianlægget. Især ved høje vindhastigheder, ved hvilke svingningerne af vindhastigheden er forbundet med store svingninger af den indfaldene energi er de fra teknikkens stade kendte styringsalgoritmer desuden meget svingningsmodtagelige. Af denne grund er de ovenfor nævnte fremgangsmåder hidtil knap nok blevet anvendt i praksis.The prior art has so far failed to find a method which, in particular for a multimega-megawatt system, enables a power-reduced system operation in a wind speed range between e.g. 25 and 35 m / s or 25 and 40 m / s, without increasing the load of the wind power plant effectively. In particular, at high wind speeds, at which the fluctuations of the wind speed are associated with large fluctuations of the incident energy, the control algorithms known in the state of the art are also very vibrationally susceptible. For this reason, the above-mentioned methods have so far hardly been used in practice.

Effekt- eller omdrejningstalreduktionen skulle derfor ikke foregå på grundlag af den målte vindhastighed men på grundlag af en indgangsparameter, der dels fysisk og styringsteknisk er lettere at bedømme og dels udgør et bedre signal til anlæggets belastning.The reduction in power or rpm should therefore not take place on the basis of the measured wind speed but on the basis of an input parameter which is both physically and control technically easier to judge and partly a better signal for the system load.

Formålet med den foreliggende opfindelse er at tilvejebringe en forbedret og mere pålidelig fremgangsmåde til regulering af et vindenergianlæg, efter at en bestemt grænseværdi er nået, samt til forbedring af foreneligheden med lysnettet.The object of the present invention is to provide an improved and more reliable method for regulating a wind power plant after a certain limit value is reached, and for improving compatibility with the mains.

Formålet opnås ved en fremgangsmåde til regulering af et vindenergianlæg, som har de karakteristiske træk ifølge krav 1.The object is achieved by a method for regulating a wind power plant having the characteristic features of claim 1.

Ved den foreslåede fremgangsmåde til regulering af et vindenergianlæg drives rotoren med ét i det væsentlige konstant holdt nominelt effektomdrejningstal i et nominelt effektområde, der følger efter et nederste delbelastningsområde, indtil en bestemt grænseværdi er nået. Ved overskridelse af grænseværdien drives rotoren i det øverste delbelastningsområde ved en reduktion af rotoromdrejningstallet til ned under det nominelle effektomdrejningstal.In the proposed method for regulating a wind power plant, the rotor is driven by a substantially constant nominal speed of rotation in a nominal power range following a lower partial load range until a certain limit value is reached. If the limit value is exceeded, the rotor in the upper partial load range is driven by a reduction of the rotor speed to below the nominal power speed.

Under begrebet nominelt omdrejningstal skal der forstås det omdrejningstal, ved hvilket vindenergianlægget når sin nominelle effekt ved en nominel vindhastighed. Over for dette betegnes et rotoromdrejningstal med det nominelle effektomdrejningstal, ved hvilket vindenergianlægget kan levere en nominel effekt. Det nominelle effektomdrejningstal er ikke nødvendigvis identisk med det nominelle omdrejningstal, men kan have en værdi, der ligger i omegnen af det nominelle omdrejningstal. Dette område omfatter sædvanligvis, men ikke begrænsende, omkring +/-10% af det nominelle omdrejningstal.The term nominal rpm is understood to mean the rpm at which the wind power system reaches its rated power at a nominal wind speed. Against this, a rotor speed is denoted by the nominal power speed, at which the wind power system can deliver a nominal power. The rated power rpm is not necessarily identical to the rated rpm, but may have a value that is in the vicinity of the rated rpm. This range usually includes, but is not limited to, about +/- 10% of the rated speed.

Ifølge opfindelsen er det forudset, at rotoromdrejningstallet, når grænseværdien er nået, justeres i afhængighed af rotorbladvinklen.According to the invention, it is envisaged that when the limit value is reached, the rotor speed will be adjusted depending on the angle of the rotor blade.

Den foreliggende opfindelse giver den fordel, at reguleringen efter overskridelse af en grænseværdi som indgangsparameter for reguleringen af rotoromdrejningstallet ikke, som det kendes fra teknikkens stade, benytter den målte vindhastighed, hvis målinger som allerede forklaret er underkastet betydelige vanskeligheder, men rotorbladvinklen, der kan bestemmes på en enkel måde. I stedet for rotoromdrejningstallet kan der til fremgangsmåden ifølge opfindelsen fuldstændig ækvivalent benyttes generatorens omdrejningstal.The present invention has the advantage that, after exceeding a limit value, as the input parameter for the rotation of the rotor speed, as known from the prior art, does not use the measured wind speed whose measurements, as already explained, are subject to considerable difficulties, but the rotor blade angle which can be determined in a simple way. Instead of the rotor speed, the equivalent of the generator according to the invention can be used completely equivalent.

Opfindelsen er endvidere baseret på den erkendelse, at den indstillede rotorbladvinkel giver en betydeligt bedre information vedrørende anlæggets belastningstilstand end den målte vindhastighed. Dette skyldes, at indstillingen af en bladvinkel foretages i afhængighed af rotoreffekten og rotoromdrejningstallet, og derfor afspejles ikke alene vindhastigheden via en indstillet bladvinkel, men at også andre faktorer tages med i betragtningen, som f.eks. den aktuelle vindretning, lufttætheden, de lodrette og vandrette vindgradienter, vindturbulensen, maskindynamikken, etc..The invention is further based on the recognition that the set rotor blade angle provides significantly better information regarding the load condition of the system than the measured wind speed. This is because the setting of a blade angle is made depending on the rotor power and rotor speed, and therefore not only is the wind speed reflected through a set blade angle, but also other factors are taken into account, such as. current wind direction, air density, vertical and horizontal wind gradients, wind turbulence, machine dynamics, etc ..

Den indstillede rotorbladvinkel afspejler derfor den over hele rotorfladen integreret optagne vindenergi, hvorimod den med et anemometer målte vindhastighed kun videregiver energitilbuddet for et punkt i vindfeltet i området for anemometeret.The set rotor blade angle therefore reflects the absorbed wind energy integrated throughout the rotor surface, whereas the wind speed measured with an anemometer only transmits the energy supply for a point in the wind field in the area of the anemometer.

Tilsvarende kan der på grund af de komplekse fysiske forhold imod den i lang tid almindelig anerkendte opfattelse heller ikke gives nogen entydig sammenhæng mellem en målt vindhastighed og rotorbladvinklen. Dette er også blevet bekræftet ved hjælp af målinger.Similarly, due to the complex physical conditions against the widely accepted view for a long time, there can also be no clear correlation between a measured wind speed and the rotor blade angle. This has also been confirmed by means of measurements.

For at tydeliggøre det ovennævnte skal der på dette sted henvises til fig. 4. Fig. 4 viser optegnelsen af et stort antal rotorbladvinkler i afhængighed af vindhastighederne, som de måles ved normal drift af et vindenergianlæg ved turbulent vind.In order to clarify the above, reference should be made to FIG. 4. FIG. 4 shows the record of a large number of rotor blade angles in dependence on the wind speeds measured by normal operation of a wind turbine wind turbine system.

Som det fremgår af denne gengivelse, kan en bladvinkel på f.eks. 15° både høre sammen med en vindhastighed på 13 m/s og en vindhastighed på 26 m/s eller også en vilkårlig værdi mellem disse to vindhastigheder. Den store spredning i måleværdierne skyldes foruden de ovenfor opremsede faktorer tillige, at det ved regulering af et vindenergianlæg drejer sig om kraftigt dynamiske processer, som imidlertid har stor betydning for den aktuelle belastningstilstand.As can be seen from this reproduction, a blade angle of e.g. 15 ° both belong to a wind speed of 13 m / s and a wind speed of 26 m / s or also any value between these two wind speeds. In addition to the factors listed above, the large spread in the measured values is also due to the fact that in regulating a wind power plant these are highly dynamic processes, which, however, are of great importance for the current load condition.

Fig. 4 bekræfter dermed, at der faktisk ikke er nogen entydig sammenhæng mellem vindhastighed og bladvinkel men kun en sammenhæng med en grov korrelation, som ikke er tilstrækkelig til en nøjagtig regulering, som imidlertid er nødvendig til effektafgivelse fra et stort vindenergianlæg i det øverste delbelastningsområde.FIG. 4 thus confirms that there is in fact no unambiguous relationship between wind speed and blade angle but only a correlation with a rough correlation, which is not sufficient for accurate regulation, which, however, is necessary for power delivery from a large wind power plant in the upper partial load range.

Endvidere fremgår det tydeligt af fig. 4, at bladvinklen af denne grund udgør en betydeligt bedre indgangsparameter end vindhastigheden, da det herved drejer sig om en parameter, hvis værdi kan bestemmes på en enkel måde, hvorimod vindhastigheden kan have kraftige svingninger over rotorfladen.Furthermore, it is clear from FIG. 4 that the blade angle for this reason constitutes a significantly better input parameter than the wind speed, since this is a parameter whose value can be determined in a simple way, whereas the wind speed can have strong oscillations across the rotor surface.

Da formålet med en regulering af anlægget i det øverste delbelastningsområde består i, at en drift af anlægget også er mulig ved høje vindhastigheder uden at udsætte anlægget for fare ved overbelastning, er det ubetinget nødvendigt at tage hensyn til de ovennævnte parametre, såsom vindretning, vindturbulens, etc.. Dette muliggøres ved hjælp af den foreliggende opfindelse på en forbløffende enkel måde ved en blad-vinkelafhængig regulering i det øverste delbelastningsområde.Since the purpose of regulating the plant in the upper part load area is that operation of the plant is also possible at high wind speeds without exposing the plant to danger of overload, it is unconditionally necessary to take into account the above parameters such as wind direction, wind turbulence , etc .. This is made possible by the present invention in a surprisingly simple manner by a blade angle dependent regulation in the upper partial load range.

En del af de ovennævnte påvirkninger kan sikkert elimineres ved en tilstrækkeligt længe midling af vindhastigheden. Som det i det følgende er vist endnu mere udførligt, reducerer en 15 sekunders middelværdidannelse imidlertid kun svingningerne uvæsentligt og flere minutters midlingstider, som det ville være nødvendigt til etablering af en halvvejs acceptabel korrelation, ville kun gøre reguleringen uønsket træg. Påvirkninger, som f.eks. Iufttæthedseffekten, fører til årstidsmæssige svingninger. Det er således f.eks. kendt, at der på steder med kraftige temperatursvingninger mellem vinter og sommer også kan forekomme betydelige lufttæthedssvingninger, der direkte indgår i belastningen af vindenergianlægget. Ved en effektreduktion i afhængighed af bladvinklen tages der fuldstændig hensyn til denne effekt. Desuden undgås fordelagtigt den erfaringsmæssigt fejlgivende tilpasning af den pågældende reguleringsparameter til den højdeafhængige gennemsnitlige lufttæthed på stedet, som det f.eks. er nødvendigt på ståsteder i bjerge.Some of the aforementioned influences can be safely eliminated by a sufficiently long averaging of the wind speed. However, as will be further illustrated below, a 15 second averaging only reduces the oscillations significantly and several minutes averaging times as would be necessary to establish a halfway acceptable correlation would only render the regulation undesirably sluggish. Impacts, such as The airtightness effect, leads to seasonal fluctuations. Thus, it is e.g. It is known that in places with severe temperature fluctuations between winter and summer, significant air density fluctuations can also occur, which are directly included in the load of the wind energy system. This effect is completely taken into account by a power reduction depending on the blade angle. In addition, the experience-defective adjustment of the relevant control parameter to the altitude-dependent average air density, advantageously avoided, e.g. is needed on mountain stands.

For at forstå de nævnte effekter endnu bedre reguleres bladvinklen i moderne vindenergianlæg hyppigt ikke kun i afhængighed af rotoreffekten og rotoromdrejningstallet, altså af fysiske størrelser, som i videre forstand udgør integrationen af den fra vinden over hele rotorfladen optagne energi, men bladvinklen kan også reguleres i afhængighed af de målte eller ved beregning bestemte (skønnede) belastninger.In order to better understand the aforementioned effects, the blade angle in modern wind energy systems is often not only dependent on the rotor power and rotor speed, ie of physical sizes, which in a further sense constitutes the integration of the energy absorbed by the wind over the entire rotor surface, but the blade angle can also be adjusted in dependence on the measured or estimated loads (calculated).

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen forudser, at driften af rotorbladvinklen overvåges permanent. Under grænseværdien regulerer driftscomputeren omdrejningstallet således, at der opnås et optimalt energiudbytte, dvs. at rotoren drives med den mest gunstige beregnede omdrejningstalværdi for driftsområdet. Overholdelsen af det beregnede omdrejningstal foregår sædvanligvis ved en kombination af bladindstilling og generatormoment- eller effektregulering og er tilstrækkelig præcist beskrevet i den kendte teknik. Efter opnåelse af grænseværdien sænkes ved hjælp af en fastsat beregningsfunktion den beregnede værdi for rotoromdrejningstallet i afhængighed af rotorbladvinklen, dvs. at det nominelle effektomdrejningstal forlades. I forbindelse med den hidtil beskrevne omdrejningstalregulering drejer det sig altid om fastsættelse af en beregnet omdrejningstalværdi, der f.eks. udnyttes som reguleringsindgang til reguleringen af bladindstillingen. Vindstød eller negative vindstød fører imidlertid som ved normal drift under grænseværdien endvidere til dynamiske svingninger omkring det beregnede omdrejningstal, som derpå skal korrigeres ved en dynamisk ændring af bladvinklen og eventuelt af generatormomentet.The method of the invention provides that the operation of the rotor blade angle is permanently monitored. Below the limit value, the operating computer regulates the speed so that an optimal energy yield is obtained, ie. that the rotor is operated with the most favorable calculated rpm value for the operating range. Compliance with the calculated speed is usually carried out by a combination of blade setting and generator torque or power control and is sufficiently precisely described in the prior art. After reaching the limit value, a calculated calculation function lowers the calculated value of the rotor speed depending on the rotor blade angle, ie. leaving the nominal power rpm. In connection with the rpm control described so far, it is always a matter of determining a calculated rpm value which, e.g. is used as a control input for the regulation of the blade setting. However, as with normal operation below the limit value, gusts or negative gusts also lead to dynamic oscillations around the calculated rpm, which must then be corrected by a dynamic change of blade angle and possibly by the generator torque.

Som det er kendt inden for teknikkens stade ved en drift af anlægget i det nominelle effektområde, foregår reguleringen af omdrejningstallet endvidere i det væsentlige ved indstilling af bladvinklen, dvs. at bladvinklen ændres afhængig af omdrejningstalafvigelsen (beregnet omdrejningstal - det faktiske omdrejningstal) for at overholde det beregnede omdrejningstal. Det drejer sig altså her om en klassisk reguleringskreds med en enkel signaltilbageføring.Furthermore, as is known in the art in operating the system in the nominal power range, the control of the speed is furthermore essentially effected by adjusting the blade angle, ie. that the blade angle is changed depending on the rpm deviation (calculated rpm - actual rpm) to comply with the calculated rpm. In other words, this is a classic control circuit with a simple signal feedback.

Ved drift i det øverste delbelastningsområde foregår ifølge den foreliggende opfindelse ligeledes reguleringen af omdrejningstallet ved indstilling af bladvinklen. Desuden styres imidlertid det beregnede omdrejningstal afhængig af bladvinklen, dvs. at ikke alene bladvinklen ændres afhængig af omdrejningstalafvigelsen, men hver ændring af bladvinklen fører samtidig til en ændring af omdrejningstalafvigelsen (ved ændring af det beregnede omdrejningstal) da omdrejningstalafvigelsen anvendes til regulering af bladvinklen, fører ændringen af det beregnede omdrejningstal også til en efterfølgende ændring af bladvinklen. Billedlig talt svarer ændringen af det beregnede omdrejningstal til en ændring af reguleringsmålet. For så vidt drejer det sig her om en dobbelt signaltilbageførsel. Simuleringer og målinger på prototyper viser, at denne reguleringskreds kan drives stabilt, og at fremgangsmåden ifølge opfindelsen arbejder problemløst ved egnet valg af parametre.In operation in the upper partial load range, according to the present invention, the speed of rotation is also adjusted by adjusting the blade angle. In addition, however, the calculated speed is controlled depending on the blade angle, ie. that not only does the blade angle change depending on the rpm deviation, but each change in blade angle also leads to a change in rpm deviation (by changing the calculated rpm) since the rpm deviation is used to adjust the blade angle, the change in the calculated rpm also causes a subsequent change of rpm . Figuratively speaking, the change in the calculated speed corresponds to a change in the control target. In this case, this is a double signal feedback. Simulations and measurements on prototypes show that this control circuit can be operated stably and that the method according to the invention works without problems when selecting suitable parameters.

Reduktion af rotoromdrejningstallet foregår ved hjælp af en beregningsfunktion (omdrejningstallet som funktion af bladvinklen) f.eks. i form af en tabel eller en matematisk funktion, der bestemmes under hensyntagen til de aerodynamiske rotorforhold og belastninger. For at opnå optimale resultater er det derfor nødvendigt, at beregningsfunktionen bestemmes iterativt for hver bladtype og for hver anlægsversion enten ved computer-simulationsberegninger eller ved feltforsøg, som ganske vist er meget langsommelige.Reduction of the rotor speed takes place by means of a calculation function (the speed as a function of the blade angle) eg. in the form of a table or a mathematical function that is determined taking into account the aerodynamic rotor conditions and loads. Therefore, to obtain optimal results, it is necessary that the calculation function is determined iteratively for each blade type and for each plant version either by computer simulation calculations or by field trials, which are admittedly very slow.

En særlig fordelagtig udførelsesform af opfindelsen forudser derfor, at beregningsfunktionen for omdrejningstallet som funktion af bladvinklen bestemmes og/eller optimeres ved simulationsberegninger under hensyntagen til anlægsbelastningerne ved turbulente vindforhold.A particularly advantageous embodiment of the invention therefore provides that the calculation function of the rpm as a function of the blade angle is determined and / or optimized by simulation calculations taking into account the plant loads in turbulent wind conditions.

En fremgangsmåde til bestemmelse eller optimering af omdrejningstal-bladvinkel-karakteristikken ved reguleringen ifølge opfindelsen for et vindenergianlæg forudser herved, at reguleringens opførsel undersøges, især med turbulente vindperioder, der indeholder positive vindhastighedsspring, dvs. at den gennemsnitlige vindhastighed på f.eks. 26 m/s pludselig stiger til 35 m/s. I disse tilfælde er faren for overbelastning af vindturbinen særlig stor.A method for determining or optimizing the rpm blade angle characteristic of the control according to the invention for a wind power plant hereby provides that the behavior of the control is investigated, especially with turbulent wind periods containing positive wind speed jumps, ie. that the average wind speed of e.g. 26 m / s suddenly rises to 35 m / s. In these cases, the risk of wind turbine overload is particularly high.

Hvis de herved forekommende belastninger overstiger de tilladelige belastninger, så skal omdrejningstal-bladvinkel-karakteristikken, reguleringsparameteren og/eller reguleringsalgoritmen ændres. Alternativt kan det naturligvis også påvises, at alle komponenter i maskinen holder stand mod de øgede belastninger. I simulationsberegninger for et 5 megawatt-anlæg har det herved vist sig, at rotoromdrejningstallet i området for grænseværdien skal reduceres forholdsvis hurtigt for at holde belastningerne i det tilladelige område. For at man ligeledes ikke lader effekten falde kraftigt skal desuden generatorens drejningsmoment hæves sammenlignet med den fra den nederste delbelastningsdrift kendte omdrejningstalafhængige opførsel.If the resulting loads exceed the permissible loads, then the rpm blade angle characteristic, the control parameter and / or the control algorithm must be changed. Alternatively, of course, it can also be shown that all components of the machine withstand the increased loads. In simulation calculations for a 5 megawatt plant, it has been found hereby that the rotor speed in the range of the limit value must be reduced relatively quickly to keep the loads in the permissible range. In addition, in order not to let the power drop sharply, the torque of the generator must also be increased compared to the rpm-dependent behavior known from the lower partial load operation.

Denne først og fremmest mere kostbare fremgangsmåde har imidlertid i sluteffekten den fordel, at reguleringen kan udføres således, at forekommende belastninger ikke bliver højere end, når anlægget afkobles ved opnåelse af grænseværdien, eller at de bedre kan udjævnes, og derfor kan f.eks. anlæggets driftssikkerhed øges, og til trods for dette kan der realiseres et ønskeligt langsomt fald i effekten på grund af foreneligheden med lysnettet.This, above all, more costly method, however, has in the end effect the advantage that the regulation can be carried out so that the occurring loads do not become higher than when the plant is decoupled by reaching the limit value or that they can be better leveled, and therefore, e.g. the plant's reliability is increased and, despite this, a desirable slow decrease in power can be realized due to the compatibility with the mains.

Som grænseværdi kan der f.eks., som det er kendt fra teknikkens stade, anvendes en bestemt afkoblingshastighed. Som diskussionen inden for teknikkens stade forklarer udførligt, udgør registreringen af den faktisk fremherskende afkoblingshastighed et stort problem.As a limit value, for example, as is known from the prior art, a certain decoupling rate can be used. As the prior art discussion explains in detail, recording the actual prevailing decoupling rate poses a major problem.

Ifølge en fordelagtig udførelsesform af opfindelsen kan der også anvendes en bestemt rotorbladgrænsevinkel som grænseværdi, som det f.eks. beskrives i DE 103 00 733 B3.According to an advantageous embodiment of the invention, a certain rotor blade limit angle can also be used as a limit value, such as for example. is described in DE 103 00 733 B3.

Ifølge opfindelsen beregnes rotorbladvinklen som en tidsvægtet middelværdi af flere rotorbladvinkler, hvorved man ved valget af midlingstid kraftigt kan påvirke reguleringskvaliteten. Den optimale midlingstid er afhængig af energifordelingen for den turbulente vind og skulle ved sædvanlige europæiske ståsteder fortrinsvis ligge mellem 2-120 s, særlig fordelagtigt mellem 10 og 60 sekunder.According to the invention, the rotor blade angle is calculated as a time-weighted average of several rotor blade angles, whereby the selection quality can be greatly influenced by the control quality. The optimum averaging time is dependent on the energy distribution of the turbulent wind and should preferably be between 2-120 s in the usual European locations, especially advantageously between 10 and 60 seconds.

Ved et multimegawattanlæg med en 5 MW effekt har anvendelsen af en glidende 15 sek.-middelværdi vist sig at være særlig fordelagtig både med hensyn til den ønskede reguleringsstabilitet og med hensyn til overholdelse af de tilladelige anlægsbelastninger. Til optimering af reguleringsalgoritmen kan den glidende midling tilnærmes i den interne styring ved hjælp af et PTrled med en tidskonstant på ca. 7,7 sek.In a multi-megawatt system with a 5 MW power, the use of a moving 15 sec average has been found to be particularly advantageous both in terms of the desired control stability and in compliance with the permissible system loads. To optimize the control algorithm, the sliding means can be approximated in the internal control by means of a PTrled with a time constant of approx. 7.7 sec.

Da rotorbladene i moderne vindturbiner kan indstilles enkeltvis, skal bladvinklen ikke alene bestemmes tidsmæssigt men også stedligt, dvs. at der også beregnes en middelværdi af den enkelte rotorbladvinkel. Herved er der både for den tidsmæssige og for den stedlige midling ikke alene forudset aritmetriske middelværdier men enhver anden matematisk middelværdidannelse, f.eks. geometriske middelværdier.Since the rotor blades in modern wind turbines can be adjusted individually, the blade angle must not only be determined temporally but also locally, ie. that an average value of the individual rotor blade angle is also calculated. In this way, not only arithmetic mean values are predicted for the temporal as well as for the local averaging, but any other mathematical mean formation, e.g. geometric mean values.

Den i det ovennævnte EP 1 230 479 forslåede fremgangsmåde til bladregulering med målte belastninger samt tillige en regulering med såkaldte belastningsskøn (load estimator) fører i forbindelse med fremgangsmåden ifølge opfindelsen til særlig fordelagtige synergieffekter. Begrebet anlægsbelastning omfatter her både belastninger og deformationer.The proposed method for blade regulation with measured loads as proposed in the aforementioned EP 1 230 479 as well as a regulation with so-called load estimator leads to particularly advantageous synergy effects in connection with the method according to the invention. The term plant load here includes both loads and deformations.

Ifølge en yderligere fordelagtig udførelsesform af opfindelsen kan generatormomentet for den i vindenergianlægget anbragte generator indstilles oven for grænsebladvinklen i afhængighed af rotoromdrejningstallet, hvorved generatormomentet ifølge en yderligere fordelagtig udførelsesform af opfindelsen kan reduceres med aftagende rotoromdrejningstal.According to a further advantageous embodiment of the invention, the generator torque of the generator located in the wind turbine can be set above the interface angle depending on the rotor speed, whereby the generator torque according to a further advantageous embodiment of the invention can be reduced with decreasing rotor speed.

Kendte vindenergianlæg har en konverter, der er udformet således, at anlægget kan drives med varierende omdrejningstal. Hvis rotoromdrejningstallet (eller generatoromdrejningstallet) sænkes, er konverteren i reglen ikke i stand til at opretholde generatormomentet i størrelsen for det nominelle moment. Afhængig af konverterens ydeevne skal man derfor ligeledes sænke generatormomentet i afhængighed af omdrejningstallet. Dette kan ligeledes opnås ved forlæg af en tabelfunktion eller en matematisk funktion, og således som det allerede er normalt for den nederste delbelastningsdrift i området for det optimale hurtigløbetal.Known wind energy systems have a converter which is designed so that the system can be operated at varying speeds. If the rotor speed (or generator speed) is lowered, the converter is usually unable to maintain the generator torque in the nominal torque size. Therefore, depending on the performance of the converter, the generator torque must also be lowered depending on the speed. This can also be achieved by the presentation of a table function or a mathematical function, and as is already normal for the lower partial load operation in the area of the optimum fast run rate.

Det er i den forbindelse nærliggende som en begyndelse at anvende den til det nederste delbelastningsområde anvendte sammenhæng, der hyppigt er fastholdt i form af en tabelfunktion, den såkaldte ”look-up table”, i styringen.In this connection, it is obvious as a beginning to apply the context used for the lower part load area, which is frequently maintained in the form of a table function, the so-called "look-up table", in the control.

Den af belastningsgrunde nødvendige omdrejningstal-karakteristik ville dog i forbindelse med delbelastnings-drejningsmoment-karakteristikken føre til en uønsket kraftig effektreduktion i området for grænsebladvinklen. Derfor er det af væsentlig betydning for den ønskede bløde og jævne effektreduktion, at generatormomentet indstilles med betydeligt højere værdier, end det kendes fra det nederste delbelastningsområde.However, the load characteristic required for load reasons would, in conjunction with the partial load torque characteristic, lead to an undesirable sharp power reduction in the range of the interface angle. Therefore, it is essential for the desired soft and smooth power reduction that the generator torque is set at significantly higher values than is known from the lower partial load range.

Derfor forudser en særlig fordelagtig udførelsesform af opfindelsen, at man foretager indstillingen af generatormomentet ligeledes i afhængighed af bladvinklen. Særlig enkel er herved den begyndelse at lægge den til delbelastningsområdet bestemte funktion, f.eks. en tabel eller matematisk sammenhæng, også at lægge reguleringen ovenover rotorbladgrænsevinklen til grund, men denne tilpasses i af hængighed af rotorbladvinklen ved hjælp af en korrektionsværdi således, at den ønskede bløde og jævne effektreduktion opnås.Therefore, a particularly advantageous embodiment of the invention foresees that the adjustment of the generator torque is also made depending on the blade angle. In this way, it is particularly simple to add the function determined to the partial load area, e.g. a table or mathematical context, as well as the adjustment above the rotor blade boundary angle, but this is adjusted depending on the rotor blade angle by means of a correction value so that the desired soft and even power reduction is achieved.

Anvendelsen af et korrigeret drejningsmoment har den fordel, at der lægges en universel regulator til grund for begge delbelastningsområder. Da bladvinklerne i det nederste delbelastningsområde altid er nær ved nul grader, bliver den bladvinkel-afhængige korrektion ikke indført her. Den efterfølgende tabel 1 viser eksempelvis korrektionen af drejningsmomentet for et 5 MW-anlæg med et nominelt omdrejningstal på 1170 rpm og et nominelt moment på ca. 44.900 Nm.The use of a corrected torque has the advantage that a universal regulator is used for both partial load areas. Since the blade angles in the lower partial load range are always close to zero degrees, the blade angle-dependent correction is not introduced here. The following Table 1 shows, for example, the correction of the torque of a 5 MW plant with a rated speed of 1170 rpm and a nominal torque of approx. 44,900 Nm.

Tabel 1: Omdrejningstalafhængig korrektion af drejningsmomentet for et 5 MW-anlægTable 1: Torque-dependent correction of the torque of a 5 MW plant

Som det fremgår af tabellen, sker der ikke nogen korrektion af drejningsmomentet førend opnåelse af rotorbladgrænsevinklen, der her ligger ved 25 grader. Ved overskridelse af rotorbladgrænsevinklen, f.eks. fra en rotorbladvinkel på 30 grader, foregår der derpå en tilsvarende tilpasning ved hjælp af korrektionsværdier for drejningsmomentet.As can be seen from the table, there is no correction of torque until the rotor blade boundary angle, which is at 25 degrees, is obtained. When exceeding the rotor blade boundary angle, e.g. from a rotor blade angle of 30 degrees, a corresponding adjustment is then made by means of torque correction values.

Den anden tabellinie viser det bladvinkelafhængige beregnede omdrejningstal, der foretages i form af en øvre begrænsning af det beregnede omdrejningstal. Herved har det vist sig som særlig fordelagtigt at udføre omdrejningstalbegrænserens indgreb særlig blødt, idet der ved en bladvinkel på 23 grader fastsættes en omdrejningstalgrænse, der ligger lige over det nominelle omdrejningstal for anlægseksemplet. Der interpoleres mellem støttestederne, mest enkelt lineært, men fortrinsvis med interpolationer af højere orden. En interpolation kan selvfølgelig foretages ved alle tabelværdier.The second table line shows the blade angle dependent calculated speed, which is made in the form of an upper limitation of the calculated speed. Hereby, it has been found to be particularly advantageous to make the speed limiter intervention particularly soft, since at a blade angle of 23 degrees a speed limit is set just above the nominal speed of the plant example. The interpolation points are interpolated, most simply linearly, but preferably with higher order interpolations. Of course, an interpolation can be done at all table values.

Det er særlig fordelagtigt at indgive den ovenfor viste tabel i styringen i relative værdier i stedet for de viste absolutte værdier, da deres egenskaber så i det væsentlige kan overføres til anlæg med en anden størrelse. I forbindelse med højere udviklet styringssystemer styres generatormomentet hyppigt dynamisk, hvorved rotoromdrejningstallet udnyttes som indgangssignal f.eks. for en PID-regulator. Den til det nederste delbelastningsområde nødvendige optimale omdrejningstal-karakteristik realiseres ofte ved begrænsninger af PID- eller også Pi-regulatoren. Reguleringen ifølge opfindelsen forudser tillige i dette tilfælde en blad-vinkelafhængig begrænsning af regulatoren for at realisere den ønskede opførsel af drejningsmomentet.It is particularly advantageous to include the table shown above in the control in relative values instead of the absolute values shown, since their properties can then be essentially transferred to systems of a different size. In connection with higher developed control systems, the generator torque is frequently dynamically controlled, whereby the rotor speed is utilized as an input signal, e.g. for a PID controller. The optimum rpm characteristic required for the lower part load range is often realized by limitations of the PID or also the Pi controller. In this case, the control according to the invention also foresees a blade-angle dependent limitation of the regulator to realize the desired behavior of the torque.

Alt efter de til rådighed stående indstillingsparametre kan der ifølge en yderligere fordelagtig udførelsesform af opfindelsen i stedet for generatormomentet tillige fordelagtigt indstilles effektafgivelsen i afhængighed af rotoromdrejningstallet, hvorved effektafgivelsen ifølge en yderligere fordelagtig udførelsesform af opfindelsen kan reduceres med aftagende rotoromdrejningstal.Depending on the available setting parameters, according to a further advantageous embodiment of the invention, instead of the generator torque, the power output can also be adjusted depending on the rotor speed, whereby the power output according to a further advantageous embodiment of the invention can be reduced with decreasing rotor speed.

Som det i diskussionen af teknikkens stade allerede er nævnt, er de fra teknikkens stade kendte reguleringsalgoritmer, der regulerer i afhængighed af vindhastigheden, især ved høje vindhastigheder meget svingningsfølsom. Ifølge en fordelagtig udførelsesform af opfindelsen er det derfor forudset, at over rotorbladgrænsevinklen ændres reguleringsparametre sammenlignet med normaldriften af anlægget ved en bladvinkelafhængig tilpasning således, at reguleringsstabiliteten opretholdes i det øverste delbelastningsområde.As already mentioned in the discussion of the state of the art, the control algorithms known from the state of the art which regulate in dependence on the wind speed, especially at high wind speeds, are very vibration sensitive. According to an advantageous embodiment of the invention, it is therefore contemplated that, over the rotor blade boundary angle, control parameters are changed compared to the normal operation of the system by a blade angle dependent adjustment so that the control stability is maintained in the upper partial load range.

Denne tilpasning skyldes den erfaring, at kravene til regulatoren ændres ved høje vindhastigheder. Hvis man f.eks. betragter et retningslinjekonformt ekstremt driftsvindstød, som lader vindhastigheden stige med omkring 9 m/s, så indeholder denne ligeså store vindhastighedsændring en 24% højere ændring af energiindholdet, når den finder sted ved en gennemsnitlig vind på 32 m/s i forhold til 25 m/s. Disse øgede energisvingninger forårsager f.eks. kraftigere omdrejningstalsvingninger, end de forekommer ved normaldrift. Hvis man ville reagere på disse kraftige omdrejningstalsvingninger med en ligeså stor bladvinkelændring som ved drift med normal effekt, ville maskinen blive påvirket til svingninger på grund af overreaktionen. Endvidere har det længe været kendt, at afhængigheden af ændringen af rotoromdrejningsmomentet af ændringen af bladvinklen (sensitiviteten) øges med tiltagende bladvinkel. Begge effekter forstærker hinanden og fører til det krav at reducere pitchforstærkningen bladvinkelafhængig over det fra den normale drift kendte mål. Således kan det ifølge en yderligere fordelagtig udførelsesform af opfindelsen forudses, at man reducerer den såkaldte pitchforstærkning ved bladvinkler over 30 grader til under 20% af den nominelle forstærkning, dvs. pitchforstærkningen ved normal vind. Pitchforstærkningen er en reguleringsparameter, som skaleres i afhængigheden af den bladvinkelændring, der skal gennemføres af den aktuelle omdrejningstalafvigelse. Ved en enkel proportionalregulator drejer det sig om proportionalfaktoren mellem reguleringsafvigelse og ændring af den indstillede værdi, dvs. at i det konkrete tilfælde om omdrejningstalregulering ved hjælp af bladvinkelændring beregnes bladvinkel-ændringen ved multiplikation af omdrejningstalafvigelsen med pitchforstærkningen. (Reelt er forholdene noget mere kompliceret, da det ikke drejer sig om en ren P-regulator men om en PID-regulator, men også forstærkningerne af integral- og differentielandelen skaleres ved hjælp af pitchforstærkningen).This adjustment is due to the experience that the requirements of the regulator change at high wind speeds. For example, if considers a guideline-conforming extreme operating wind gust that increases the wind speed by about 9 m / s, then this equally large wind speed change contains a 24% higher change in energy content when it occurs at an average wind of 32 m / s compared to 25 m / s. . These increased energy fluctuations cause e.g. more powerful rpm fluctuations than they occur in normal operation. If one would react to these powerful rpm fluctuations with the same blade angle change as in normal power operation, the machine would be subject to fluctuations due to the over-reaction. Furthermore, it has long been known that the dependence on the change of the rotor speed of the change of blade angle (sensitivity) increases with increasing blade angle. Both effects reinforce each other and lead to the requirement to reduce pitch gain blade angle dependent on the target known from normal operation. Thus, according to a further advantageous embodiment of the invention, it is envisaged to reduce the so-called pitch gain at blade angles above 30 degrees to less than 20% of the nominal gain, ie. the pitch gain under normal wind. The pitch gain is a control parameter that is scaled in dependence on the blade angle change to be implemented by the current speed deviation. With a simple proportional regulator, this is the proportionality factor between control deviation and change of the set value, ie. that in the specific case of speed control using blade angle change, the blade angle change is calculated by multiplying the speed deviation by the pitch gain. (In fact, conditions are a bit more complicated, since it is not a pure P controller but a PID controller, but also the amplifications of the integral and differential ratios are scaled using the pitch gain).

Det foreslås altså, at pitchforstærkningen ved de store bladvinkler udgør mindre end en femtedel af pitchforstærkningen ved normal vind, da det ved simulationsberegninger har vist sig, at de nævnte reguleringsustabiliteter, såsom svingninger, kan elimineres.Thus, it is suggested that the pitch gain at the large blade angles constitutes less than one-fifth of the pitch gain under normal winds, as it has been found in simulation calculations that the said control instabilities, such as oscillations, can be eliminated.

Af de ovenfor nævnte grunde er det afhængig af ståsted og anlæg en fordel foruden pitchforstærkningen at reducere eller forøge også andre reguleringsparametre i afhængighed af bladvinklen, som f.eks. tilladelige grænseværdier for det tilladelige omdrejningstalområde ellerfor pitchraterne.For the reasons mentioned above, it is advantageous to reduce or increase other control parameters depending on the blade angle, such as, for example, the pitch and plant. permissible limit values for the permissible rpm range or pitch rates.

Endvidere angår den foreliggende opfindelse også et vindenergianlæg med et rotorblad, der er anbragt i en indstillelig rotorbladvinkel i forhold til rotoren, hvorved vindenergianlægget ifølge opfindelsen kan drives ved en fremgangsmåde ifølge kravene 1 til 15. I det følgende skal opfindelsen forklares nærmere ved hjælp af flere afbildninger. På afbildningerne viser: fig. 1: en skematisk gengivelse af en effekt- og en omdrejningstal-karakteristik med et nederste delbelastningsområde UB og et nominelt effektområde NB, fig. 2: en skematisk gengivelse af en effekt- og en omdrejningstal-karakteristik med et nederste delbelastningsområde UB, et nominelt effektområde NB og et øverste delbelastningsområde OB, fig. 3: en skematisk gengivelse af en effekt-, en drejningsmoment- og en omdrejningstal-karakteristik i afhængighed af rotorbladvinklen, fig. 4: diagram med aftegnede rotorbladvinkler i afhængighed af vindhastigheden, fig. 5: diagram med simulerede måledata for generatoromdrejningstallet i afhængighed af rotorbladvinklen og i afhængighed af vindhastigheden, fig. 6: en omdrejningstal-bladvinkel-karakteristik for et vindenergianlæg, fig. 7: en konverterkarakteristik, fig. 8: diagram: optegnelse af drejningsmomentet/omdrejningstallet i afhængighed af rotorbladvinklen.Furthermore, the present invention also relates to a wind power plant having a rotor blade disposed at an adjustable rotor blade angle relative to the rotor, whereby the wind power plant according to the invention can be operated by a method according to claims 1 to 15. In the following, the invention will be further explained by means of several depictions. In the illustrations: FIG. 1: a schematic representation of a power and rpm characteristic with a lower partial load range UB and a nominal power range NB; FIG. 2: a schematic representation of a power and rpm characteristic with a lower partial load range UB, a nominal power range NB and a upper partial load range OB; FIG. 3: a schematic representation of a power, torque and rpm characteristic depending on the rotor blade angle; FIG. Fig. 4: Diagram of the rotor blade angles plotted depending on the wind speed; 5: diagram with simulated measurement data for the generator speed according to the rotor blade angle and depending on the wind speed, fig. 6: a rpm blade angle characteristic of a wind power plant; FIG. 7: a converter characteristic; FIG. Figure 8: Diagram: Record of torque / speed depending on rotor blade angle.

Fig. 1 er allerede blevet forklaret i diskussionen af den kendte teknik og skal derfor ikke på dette sted diskuteres endnu engang.FIG. 1 has already been explained in the discussion of the prior art and, therefore, should not be discussed again at this point.

Også fig. 2 er allerede forklaret i den kendte teknik, så at der på dette sted kun skal foretages nogle supplerende bemærkninger.Also fig. 2 is already explained in the prior art, so that at this point only some additional remarks must be made.

Fig. 2 viser i det yderste delbelastningsområde UB en fuldt optrukket linje en omdrejningstal-karakteristik, der fører til et optimalt energiudbytte ved et begrænset fastsat omdrejningstalområde mellem Ωυ og ΩΝ. Reguleringen af omdrejningstallet foregår sædvanligvis ved hjælp af en på generatordrejningsmomentet virkende Pl-eller PID-regulator, for hvilken drejningsmomentet til opnåelse af omdrejningstalrampen for driften ved et optimalt hurtigløbetal begrænses i afhængighed af omdrejningstallet. Alternativt kan der som nævnt ovenfor til opnåelse af en særlig enkel reguleringsalgoritme også fastsættes en enkel omdrejningstal-omdrejningsmoment-afhængighed, f.eks. i form af en tabelfunktion. En sådan fast omdrejningstal-omdrej ningsmoment-karakteristik ville eksempelvis føre til det med punkteret linje indsatte omdrejningstalforløb. Det vandrette plateau skal erstattes af flade ramper, da der ellers ikke forefindes nogen entydig og omvendelig sammenhæng for en tabelfunktion. Den stejle rampe, der kan ses helt i begyndelsen af omdrejningstal-karakteristikken, tjener eksempelvis til undgåelse af en tårnresonans og ligger i det viste eksempel under indkoblingshastigheden vE. En sådan stejl rampe kan imidlertid også fuldstændig være forudset ved normaldrift.FIG. 2, in the outermost partial load region UB, a fully drawn line shows a rpm characteristic which leads to an optimum energy yield at a limited fixed rpm range between Ωυ and ΩΝ. The speed of control is usually carried out by means of a P1 or PID regulator acting on the generator torque, for which the torque for obtaining the operating speed ramp at an optimum speed limit is limited depending on the speed. Alternatively, as mentioned above, for obtaining a particularly simple control algorithm, a simple rpm-torque dependence, e.g. in the form of a table function. Such a fixed speed torque characteristic would, for example, lead to the line speed inserted in dotted line. The horizontal plateau must be replaced by flat ramps, as there is otherwise no clear and inverse context for a table function. The steep ramp, which can be seen at the very beginning of the rpm characteristic, for example, serves to avoid a tower resonance and is in the example shown below the switching speed vE. However, such a steep ramp can also be completely foreseen in normal operation.

Da effekten ifølge de fysiske grundligninger kan bestemmes ud fra produktet af omdrejningstallet og drejningsmomentet, fremgår det allerede af fig. 2, at den for det nederste delbelastningsområde UB gældende omdrejningstal-drejningsmoment-sam-menhæng skal modificeres i det øverste delbelastningsområde OB, da der ved samme omdrejningstal opnås en højere effekt. Ved diskussionen af fig. 8 går man mere ind på denne sammenhæng.Since the effect according to the physical fundamental equations can be determined from the product of the rpm and torque, it is already apparent from fig. 2, that the torque range UB applicable to the lower partial load range UB must be modified in the upper partial load range OB since a higher power is obtained at the same speed. In the discussion of FIG. 8 we will go into this context more closely.

Fig. 3 viser en effekt- og en omdrejningstal- og moment-karakteristik i afhængig af rotorbladvinklen υ. Som det allerede er blevet forklaret i diskussionen af teknikkens stade, holdes rotorpladevinklen i det nederste delbelastningsområde i det væsentlige konstant ved næsten 0 grader. Ved opnåelse af den nominelle effekt begynder det nominelle effektområde OB, og rotorbladvinklen ændres således, at anlægget drives ved nominel effekt, nominelt moment og nominelt effektomdrejningstal. Ved opnåelse af en rotorbladgrænsevinkel uGræns begynder der en blød reduktion af omdrejningstallet Ω, drejningsmomentet M og dermed også effekten P, hvorved omdrejningstallet og momentet eller effekten fastsættes ifølge opfindelsen afhængig af forøgelsen af bladvinklen. Omdrejningstallet, drejningsmoment og effekten er vist relativt og kan derfor også lægges i denne form i en tabel i styringen.FIG. 3 shows a power and torque and torque characteristic depending on the rotor blade angle υ. As has already been explained in the discussion of the state of the art, the rotor plate angle in the lower partial load range is substantially constant at nearly 0 degrees. Upon obtaining the rated power, the rated power range OB begins and the rotor blade angle is changed so that the system is operated at rated power, rated torque and rated power rpm. Upon obtaining a rotor blade limit angle u Limit, a soft reduction of the rpm Ω, the torque M and hence also the power P begins, whereby the rpm and torque or power are determined according to the invention depending on the increase of the blade angle. The rpm, torque and power are shown relatively and can therefore also be put in this form in a table in the control.

Fig. 4 er allerede blevet forklaret ved beskrivelsen af fordelene ved opfindelsen og skal derfor på dette sted ligeledes ikke diskuteres endnu engang.FIG. 4 has already been explained by the description of the advantages of the invention and therefore should not be discussed again at this point.

Fig. 5 viser optegnelsen af et stort antal registrerede generatoromdrejningstal Ω, der er blevet bestemt ved simulationsberegninger for et 5 MW-anlæg som funktion af vindhastigheden. Da algoritmen til bestemmelse af omdrejningstallet som beskrevet ovenfor arbejder med den glidende 15 sek.-middelværdi for bladvinklen, blev vindhastigheden også underkastet en glidende 15 sek.-middelværdidannelse til etablering af en sammenlignelighed.FIG. Figure 5 shows the record of a large number of registered generator rpm Ω determined by simulation calculations for a 5 MW plant as a function of wind speed. Since the algorithm for determining the speed as described above works with the sliding 15 sec average of the blade angle, the wind speed was also subjected to a sliding 15 sec average value formation to establish a comparability.

Optegnelsen af omdrejningstallet som funktion af vindhastigheden viser på en meget anskuelig måde, at omdrejningstallet og dermed også effekten ikke reduceres i afhængighed af vindhastigheden men i afhængighed af rotorbladvinklen, der, som allerede vist i fig. 4, ikke har en entydig sammenhæng med vindhastigheden.The record of the rpm as a function of the wind speed shows in a very obvious way that the rpm and thus also the power is not reduced depending on the wind speed but depending on the rotor blade angle, which, as already shown in fig. 4, does not have a clear correlation with the wind speed.

Fig. 5 viser, at der ved reguleringsfremgangsmåden ifølge opfindelsen til trods for en 15 sekunders middelværdidannelse kan et omdrejningstal på f.eks. 900 rpm være forbundet med en vindhastighed på mellem 23 m/s og 44 m/s, eller omvendt at en vindhastighed på f.eks. 33 m/s kan svare til et omdrejningstal på fra 680 til 1070 rpm, og altså den overvejende del af hele området for omdrejningstallet for eksempelvis et 5 megawatt-anlæg, der ligger mellem 650 og 1660 rpm.FIG. 5 shows that in the control method according to the invention, despite a 15 second average value formation, a rpm of e.g. 900 rpm be associated with a wind speed of between 23 m / s and 44 m / s, or conversely, a wind speed of e.g. 33 m / s can correspond to a speed of from 680 to 1070 rpm, and thus the predominant part of the entire range of the speed, for example a 5 megawatt system which is between 650 and 1660 rpm.

Simulationsberegninger har vist, at netop frigørelsen fra den i teknikkens stade foreslåede afhængighed af vindhastigheden og den ifølge opfindelsen indførelse af bladvinklen som reguleringsindgang til omdrejningstal- og effektreduktion ikke alene forbedrer styreegenskaberne, men som beskrevet først nu gør det muligt på fornuftig vis. Fornuftigt betyder i den forbindelse, at det sikkert også er muligt at gennemføre effektreduktionen i afhængighed af vindhastigheden, men som ville gøre beherskelsen af de nævnte reguleringsustabiliteter og øgede belastninger med denne fremgangsmåde uøkonomisk.Simulation calculations have shown that precisely the release from the state-of-the-art dependence on wind speed and the introduction of the blade angle according to the invention as a regulating input for rpm and power reduction not only improves the control characteristics, but as described only now makes sense. Reasonably, in this context, it is certainly possible to carry out the power reduction in dependence on the wind speed, but which would render the control of the aforementioned regulatory instabilities and increased loads with this approach uneconomical.

Fig. 6 viser et eksempel på en omdrejningstal-bladvinkel-karakteristik for et anlæg med et nominelt omdrejningstal på 1170 rpm. I det foreliggende tilfælde skal derfra en grænsebladvinkel på omkring 24 grader påbegyndes en reduktion af omdrejningstallet. Ved omkring 50 grader opnås et omdrejningstal på 1000 rpm. I det viste tilfælde er karakteristikken angivet lineært. Alt efter de foreliggende belastninger eller ønskede lysnetegenskaber er det i praksis fordelagtigt at fastsætte ikke-lineære såvel som progressive eller degressive karakteristikker.FIG. 6 shows an example of a rpm blade angle characteristic of a system with a rated rpm of 1170 rpm. In the present case, there is to start from there an interface angle of about 24 degrees to reduce the speed. At about 50 degrees a speed of 1000 rpm is obtained. In the case shown, the characteristic is linear. Depending on the loads or desired power characteristics available, it is in practice advantageous to set non-linear as well as progressive or degressive characteristics.

Fig. 7 viser et eksempel på konverterkarakteristikken. Der er optegnet det tilladelige generatormoment som funktion af generatoromdrejningstallet. Hvis energiudbyttet ved effektreduceret drift skal maksimeres, vil karakteristikken så vidt mulig følge ’’skarpt” efter. Hvis der først og fremmest ønskes en reduktion af driftsstrengbelastningerne (f.eks. drevmomentet), kan det være fordelagtigt med en betydelig underskridelse af karakteristikken, hvorved der naturligvis tilføres mindre energi til lysnettet. En overskridelse af konverterkarakteristikken er kun muligt i meget kort tid for ikke at bringe konverteren i fare.FIG. 7 shows an example of the converter characteristic. The permissible generator torque is recorded as a function of the generator speed. If the energy yield for power-reduced operation is to be maximized, the characteristics will follow '' sharply 'as far as possible. If, first and foremost, a reduction of the operating string loads is desired (eg the drive torque), it may be advantageous to significantly underestimate the characteristic, whereby naturally less energy is supplied to the mains. Exceeding the converter characteristic is only possible for a very short time so as not to jeopardize the converter.

Fig. 8 viser optegnelsen af generatoromdrejningstallet (hastigheden) og generatormomentet afhængig af bladvinklen ved hjælp af de i tabel 1 viste værdier. Det over bladvinklen optegnede forløb for den til det nederste delbelastningsområde anvendte omdrejningstal-drejningsmoment-afhængighed er betegnet med M_karakteristik og den fastsatte beregnede værdi ved reguleringsfremgangsmåden ifølge opfindelsen med bladvinkelafhængig drejningsmomentkorrektion er betegnet med M_beregnet. De i tabel 1 angivne drejningsmomentkorrektionsværdier er vist i form af afvigelsen mellem M_karakteristik og M_beregnet.FIG. 8 shows the record of the generator speed (the speed) and the generator torque depending on the blade angle using the values shown in Table 1. The run-off curve for the rpm torque dependence used for the lower partial load range is denoted by M_characteristic and the determined calculated value in the control method according to the invention with blade-angle-dependent torque correction is denoted by M_. The torque correction values shown in Table 1 are shown in the form of the deviation between M_characteristic and M_calculation.

Claims (15)

1. Fremgangsmåde til regulering af et vindenergianlæg med en rotor, der i det mindste har et rotorblad, der er anbragt i en indstillelig rotorbladvinkel til rotoren, der i et nominelt effektområde (NB), der følger efter et nederste delbelastningsområde (UB), indtil opnåelse af en bestemt grænseværdi drives med et i det væsentlige konstant holdt nominelt effektomdrejningstal (ΩΝ) og ved overskridelse af grænseværdien i et øverste delbelastningsområde (OB) drives ved en reduktion af rotoromdrejningstal (Ω) under det nominelle effektomdrejningstal (ΩΝ), idet rotoromdrejningstallet (Ω), efter opnåelse af grænseværdien, indstilles i afhængighed af rotorbladvinklen, kendetegnet ved, at rotorbladvinklen til indstilling af rotoomdrejningstallet (Ω) over grænseværdien beregnes som tidsmæssig og/eller stedlig middelværdi ud fra flere rotorbladvinklenA method for regulating a wind power plant with a rotor having at least one rotor blade disposed at an adjustable rotor blade angle to the rotor operating in a rated power range (NB) following a lower partial load range (UB) until obtaining a certain threshold value is driven by a substantially constant nominal speed of rotation (ΩΝ) and, by exceeding the limit value in an upper partial load range (OB), is driven by a reduction of rotor speed (Ω) below the nominal power speed (ΩΝ), with the rotor speed ( Ω), after reaching the limit value, is set depending on the rotor blade angle, characterized in that the rotor blade angle for adjusting the rotor speed (Ω) above the limit value is calculated as temporal and / or local mean from the multiple rotor blade angle. 2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at grænseværdien er en fastsat rotorbladgrænsevinkel.Method according to claim 1, characterized in that the limit value is a fixed rotor blade limit angle. 3. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den tidsmæssige middelværdi svarer til en glidende 10 sek.- til 60 sek.-middelværdi.The method according to claim 1, characterized in that the temporal mean corresponds to a sliding 10 sec to 60 sec average. 4. Fremgangsmåde ifølge det foregående krav, kendetegnet ved, at den tidsmæssige middelværdi svarer til en glidende 15 sek.-middelværdi.Method according to the preceding claim, characterized in that the temporal mean corresponds to a sliding 15 sec average. 5. Fremgangsmåde ifølge ethvert af de foregående krav, kendetegnet ved, at rotorbladvinklen for vindenergianlægget reguleres afhængig af målte eller skønnede anlægsbelastninger.Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the rotor blade angle of the wind energy system is controlled depending on measured or estimated plant loads. 6. Fremgangsmåde ifølge ethvert af de foregående krav, kendetegnet ved, at rotoromdrejningstallet (Ω) over grænseværdien reduceres med tiltagende rotorbladvinkel.Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the rotor speed (Ω) above the limit value is reduced with increasing rotor blade angle. 7. Fremgangsmåde ifølge ethvert af de foregående krav, kendetegnet ved, at generatormomentet (M) for den i vindenergianlægget anbragte generator over grænseværdien indstilles i afhængighed af rotoromdrejningstallet (Ω).Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the generator torque (M) of the generator located in the wind energy system above the limit value is set depending on the rotor speed (Ω). 8. Fremgangsmåde ifølge det foregående krav, kendetegnet ved, at generatormomentet (M) reduceres med aftagende rotoromdrejningstal (Ω).Method according to the preceding claim, characterized in that the generator torque (M) is reduced by decreasing rotor speed (Ω). 9. Fremgangsmåde ifølge ethvert af de foregående krav, kendetegnet ved, at generatormomentet (M) reguleres i afhængighed af rotorbladvinklen.Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the generator torque (M) is controlled in dependence on the rotor blade angle. 10. Fremgangsmåde ifølge det foregående krav, kendetegnet ved, at indstillingen af generatormomentet (M) i det øverste og eventuelt også i det nederste delbelastningsområde foregår i afhængighed af rotorens omdrejningstal (Ω) og bladvinklen.Method according to the preceding claim, characterized in that the setting of the generator torque (M) in the upper and possibly also in the lower partial load range takes place depending on the rotor speed (Ω) and the blade angle. 11. Fremgangsmåde ifølge ethvert af de foregående krav, kendetegnet ved, at effektafgivelsen for vindenergianlægget over grænseværdien indstilles i afhængighed af rotoromdrejningstallet (Ω).Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the output of the wind energy system above the limit value is set depending on the rotor speed (Ω). 12. Fremgangsmåde ifølge det foregående krav, kendetegnet ved, at effektafgivelsen reduceres med tiltagende rotoromdrejningstal (Ω).Method according to the preceding claim, characterized in that the power output is reduced with increasing rotor speed (Ω). 13. Fremgangsmåde ifølge ethvert af de foregående krav, kendetegnet ved, at over grænseværdien ændres reguleringsparametre sammenlignet med anlæggets normale drift ved en bladvinkelafhængig tilpasning således, at reguleringsstabiliteten bibeholdes i det øverste delbelastningsområde (OB).Method according to any of the preceding claims, characterized in that the control parameters are changed over the limit value compared to the normal operation of the plant by a blade angle dependent adjustment so that the control stability is maintained in the upper partial load range (OB). 14. Fremgangsmåde ifølge det foregående krav, kendetegnet ved, at en reguleringsparameter er pitchforstærkningen.Method according to the preceding claim, characterized in that a control parameter is the pitch gain. 15. Fremgangsmåde ifølge det foregående krav, kendetegnet ved, at pitchforstærkningen ved bladvinkler over 30 grader udgør mindre end 20% af den nominelle forstærkning, og/eller ved bladvinkler over 40 grader udgør mindre end 16% af den nominelle forstærkning.Method according to the preceding claim, characterized in that the pitch gain at blade angles above 30 degrees represents less than 20% of the nominal gain, and / or at blade angles above 40 degrees constitute less than 16% of the nominal gain.
DK09003468.7T 2004-09-21 2005-09-20 Procedure for regulating a wind power plant DK2063111T4 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102004046036 2004-09-21
DE102004054608A DE102004054608B4 (en) 2004-09-21 2004-11-11 Method for controlling a wind turbine and wind turbine with a rotor
EP05790045A EP1792075B8 (en) 2004-09-21 2005-09-20 Method for controlling a wind power plant and corresponding wind power plant

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DK2063111T3 true DK2063111T3 (en) 2014-03-10
DK2063111T4 DK2063111T4 (en) 2020-08-31

Family

ID=35355814

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DK05790045T DK1792075T3 (en) 2004-09-21 2005-09-20 Process for regulating a wind power plant and corresponding wind power plant
DK09003468.7T DK2063111T4 (en) 2004-09-21 2005-09-20 Procedure for regulating a wind power plant

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DK05790045T DK1792075T3 (en) 2004-09-21 2005-09-20 Process for regulating a wind power plant and corresponding wind power plant

Country Status (9)

Country Link
US (1) US7629702B2 (en)
EP (2) EP1792075B8 (en)
CN (1) CN101031720B (en)
AT (1) ATE431502T1 (en)
AU (1) AU2005287572B2 (en)
DE (2) DE102004054608B4 (en)
DK (2) DK1792075T3 (en)
ES (2) ES2324793T3 (en)
WO (1) WO2006032451A1 (en)

Families Citing this family (74)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3918837B2 (en) 2004-08-06 2007-05-23 株式会社日立製作所 Wind power generator
DE102005029000B4 (en) 2005-06-21 2007-04-12 Repower Systems Ag Method and system for regulation of rotational speed of rotor on wind energy unit with generator and energy blade using pitch angle control device and torque control device to determine rotational speed set values
US7476985B2 (en) * 2005-07-22 2009-01-13 Gamesa Innovation & Technology, S.L. Method of operating a wind turbine
DE102006001613B4 (en) * 2006-01-11 2008-01-31 Repower Systems Ag Method for operating a wind turbine and wind turbine
JP4738206B2 (en) * 2006-02-28 2011-08-03 三菱重工業株式会社 Wind power generation system and control method thereof
RU2009118958A (en) * 2006-10-20 2010-11-27 Саутвест Виндпауэр, Инк. (Us) METHOD AND SYSTEM FOR PRODUCING WIND SPEED IN A WIND TURBINE WITH AN ADJUSTABLE FLOW STOP
US20080112807A1 (en) 2006-10-23 2008-05-15 Ulrich Uphues Methods and apparatus for operating a wind turbine
ES2354135T3 (en) 2007-04-30 2011-03-10 Vestas Wind Systems A/S METHOD FOR OPERATING A WIND TURBINE WITH STEP CONTROL.
DE102007056161B4 (en) * 2007-11-21 2009-09-17 Repower Systems Ag Method for operating a wind energy plant and wind energy plant
US7573149B2 (en) * 2007-12-06 2009-08-11 General Electric Company System and method for controlling a wind power plant
US7948100B2 (en) * 2007-12-19 2011-05-24 General Electric Company Braking and positioning system for a wind turbine rotor
ES2359105B1 (en) * 2008-01-31 2012-03-23 Gamesa Innovation & Technology S.L. METHOD FOR STOPPING AN AEROGENERATOR.
DE102008010543A1 (en) * 2008-02-22 2009-08-27 Nordex Energy Gmbh Method for operating a wind turbine and wind turbine
US7999406B2 (en) * 2008-02-29 2011-08-16 General Electric Company Wind turbine plant high wind derating control
DE102008012957A1 (en) * 2008-03-06 2009-09-10 Repower Systems Ag Method for operating a wind turbine and wind turbine
KR101253854B1 (en) * 2008-10-16 2013-04-12 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤 Wind power generation system, and its control method
WO2010057737A2 (en) * 2008-11-18 2010-05-27 Vestas Wind Systems A/S A method for controlling operation of a wind turbine
US8380357B2 (en) 2009-03-23 2013-02-19 Acciona Windpower, S.A. Wind turbine control
ES2382631B1 (en) * 2009-09-03 2013-05-03 Gamesa Innovation & Technology, S.L. METHODS AND SYSTEMS OF AIRCRAFT CONTROL
US8328514B2 (en) * 2009-09-11 2012-12-11 General Electric Company System and methods for determining a monitor set point limit for a wind turbine
US7880320B2 (en) * 2009-10-30 2011-02-01 General Electric Company System, device, and method for controlling a wind turbine using seasonal parameters
US20110109096A1 (en) * 2009-11-06 2011-05-12 Matthew Earley Fixed pitch wind (or water) turbine with centrifugal weight control (CWC)
DK2365215T3 (en) * 2010-03-10 2013-01-28 Siemens Ag Controlling the rotational speed of a wind turbine based on rotor acceleration
US8115330B2 (en) * 2010-06-29 2012-02-14 General Electric Company Wind turbine and method for operating a wind turbine
DE102010054013A1 (en) * 2010-12-10 2012-06-14 Nordex Energy Gmbh Method for operating a pitch-controlled wind turbine
EP2479426B1 (en) * 2011-01-24 2017-06-28 Siemens Aktiengesellschaft Method for determining a pitch angle offset signal and for controlling a rotor frequency of a wind turbine for speed avoidance control
EP2668398B1 (en) * 2011-01-30 2018-07-11 Vestas Wind Systems A/S Hydraulic transmission methods and apparatus for wind turbines
ES2401857B1 (en) * 2011-01-31 2014-03-10 Gamesa Innovation & Technology S.L. IMPROVED WIND GENERATOR CONTROL SYSTEMS AND METHODS.
CA2741389A1 (en) * 2011-02-23 2012-08-23 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Controller for wind turbine generator, wind turbine generator, and method of controlling wind turbine generator
DE102011101897A1 (en) * 2011-05-18 2012-11-22 Nordex Energy Gmbh Method for operating a wind energy plant
DE102011083178A1 (en) * 2011-09-22 2013-03-28 Repower Systems Se Method for operating a wind energy plant
DE102011054211B3 (en) 2011-10-05 2013-01-10 Kenersys Gmbh Method for operating a wind energy plant and corresponding wind energy plant
US8258643B2 (en) * 2011-10-11 2012-09-04 General Electric Company Method and system for control of wind turbines
DE102011119942A1 (en) * 2011-12-01 2013-06-06 Powerwind Gmbh Method for operating wind power plant, involves testing wind signal under consideration of signal course on tendency with respect to criterion, and changing setting of operational parameter depending of wind signal testing
US10107259B2 (en) * 2011-12-20 2018-10-23 Vesyas Wind Systems A/S Control method for a wind turbine, and wind turbine
US9587628B2 (en) * 2012-01-17 2017-03-07 General Electric Company Method for operating a wind turbine
DK2636893T3 (en) 2012-03-07 2016-11-28 Siemens Ag A method for controlling the operation of a wind turbine
CN102635499B (en) * 2012-04-18 2014-01-15 中船重工(重庆)海装风电设备有限公司 Rotational speed and torque control device and method of wind turbine generator set
US8704393B2 (en) * 2012-08-09 2014-04-22 General Electric Company System and method for controlling speed and torque of a wind turbine during post-rated wind speed conditions
FR2996266B1 (en) * 2012-10-01 2014-09-12 IFP Energies Nouvelles METHOD FOR CONTROLLING A WINDMILL USING INCIDENT WIND SPEED ESTIMATION
US8987929B2 (en) 2012-11-01 2015-03-24 General Electric Company System and method for operating wind farm
DE102012221345A1 (en) * 2012-11-22 2014-05-22 Senvion Se Method for operating a wind turbine and wind turbine
US10001108B2 (en) * 2013-01-09 2018-06-19 General Electric Company Method and apparatus for operating a wind turbine with a variable speed limit that may be above or below a predetermined speed limit depending on whether there is an estimated detrimental overspeed state
DE102013204492A1 (en) * 2013-03-14 2014-09-18 Senvion Se Method and system for monitoring a single blade adjustment of a wind energy plant
CN103174590B (en) * 2013-04-03 2015-12-02 无锡中秀驱动技术有限公司 The regulating method of medium-sized Wind turbine power governor
EP3080444B1 (en) 2013-12-09 2022-03-30 General Electric Company System and method for reducing oscillation loads of wind turbine
US10495061B2 (en) * 2014-03-12 2019-12-03 Vestas Wind Systems A/S Control method for a wind turbine
US10436178B2 (en) * 2014-03-12 2019-10-08 Vestas Wind Systems A/S Wind turbine with over-rating control
CN105222742A (en) * 2014-05-26 2016-01-06 通用电气公司 Slurry is apart from fault detection system and method
US10359025B2 (en) * 2014-07-17 2019-07-23 Vestas Wind Systems A/S Method for controlled shutdown of wind power facility
CN104153941B (en) * 2014-07-18 2015-10-07 新疆金风科技股份有限公司 A kind of limit Power operation controlling method of blower fan, Apparatus and system
US10337496B2 (en) 2014-12-01 2019-07-02 General Electric Company System and method for controlling a wind turbine during adverse wind conditions
DE102015203841A1 (en) * 2015-03-04 2016-09-08 Wobben Properties Gmbh Method for operating a wind energy plant
DE102016106590A1 (en) * 2016-04-11 2017-10-12 Wobben Properties Gmbh Method for operating a wind energy plant
AT518850B1 (en) * 2016-07-13 2021-11-15 Avl List Gmbh Method for simulation-based analysis of a motor vehicle
DE102016121978A1 (en) 2016-11-16 2018-05-17 Wobben Properties Gmbh Wind energy plant and method for operating a wind energy plant
US10316823B2 (en) * 2017-03-15 2019-06-11 Inventus Holdings, Llc Wind turbine group control for volant animal swarms
US10634121B2 (en) 2017-06-15 2020-04-28 General Electric Company Variable rated speed control in partial load operation of a wind turbine
DE102017121563A1 (en) * 2017-09-18 2019-03-21 Wobben Properties Gmbh Wind energy plant and method for operating a wind energy plant
ES2950363T3 (en) * 2017-11-28 2023-10-09 Nordex Energy Se & Co Kg Procedure and device for the operation of a wind turbine
DE102018100127A1 (en) * 2018-01-04 2019-07-04 Wobben Properties Gmbh Operating a wind turbine during storm
DE102018100727A1 (en) * 2018-01-15 2019-07-18 Wobben Properties Gmbh Method for controlling a wind turbine and wind turbine
CN108590961A (en) * 2018-04-24 2018-09-28 深圳智润新能源电力勘测设计院有限公司 A kind of pitch control method
DE102018113531A1 (en) * 2018-06-06 2019-12-12 Wobben Properties Gmbh A method of operating a wind turbine and means for controlling and / or regulating a wind turbine and wind turbine with a rotor and a generator driven via the rotor
DE102018114935A1 (en) * 2018-06-21 2019-12-24 Wobben Properties Gmbh Reduced power operation of a wind turbine
DE102018124084A1 (en) 2018-09-28 2020-04-02 Wobben Properties Gmbh Method for operating a wind turbine, wind turbine and wind farm
DE102018009333A1 (en) * 2018-11-28 2020-05-28 Senvion Gmbh Method for operating a wind turbine
DE102018009334A1 (en) * 2018-11-28 2020-05-28 Senvion Gmbh Method for operating a wind turbine, wind turbine and computer program product
US11261844B2 (en) * 2019-02-28 2022-03-01 General Electric Company System and method for predicting wind turbine shutdowns due to excessive vibration
US10958200B1 (en) * 2019-08-27 2021-03-23 General Electric Company System and method for operating a wind turbine power system during low wind speeds to improve efficiency
CN110566404B (en) * 2019-08-29 2020-12-01 陕能榆林清洁能源开发有限公司 Power curve optimization device and method for wind generating set
CN113014180B (en) * 2019-12-18 2023-06-13 珠海格力电器股份有限公司 Motor rotation speed control method and device and computer readable storage medium
EP4105477B1 (en) * 2021-06-17 2024-01-24 Vestas Wind Systems A/S Operation of a wind turbine during start-up to reduce limit cycles
CN113294246B (en) * 2021-06-30 2022-11-04 中国航发动力股份有限公司 Method for controlling rotatable guide vanes of gas turbine

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2284521A (en) * 1940-04-01 1942-05-26 Insua Julio Nicanor Wind motor with variable pitch automatic speed control
US4161658A (en) * 1978-06-15 1979-07-17 United Technologies Corporation Wind turbine generator having integrator tracking
US4160170A (en) * 1978-06-15 1979-07-03 United Technologies Corporation Wind turbine generator pitch control system
US4189648A (en) * 1978-06-15 1980-02-19 United Technologies Corporation Wind turbine generator acceleration control
US4193005A (en) * 1978-08-17 1980-03-11 United Technologies Corporation Multi-mode control system for wind turbines
US4297076A (en) * 1979-06-08 1981-10-27 Lockheed Corporation Wind turbine
US4348155A (en) * 1980-03-17 1982-09-07 United Technologies Corporation Wind turbine blade pitch control system
US4449053A (en) * 1981-07-27 1984-05-15 Aluminum Company Of America Vertical axis wind turbine
US4435646A (en) * 1982-02-24 1984-03-06 North Wind Power Company, Inc. Wind turbine rotor control system
US4584486A (en) * 1984-04-09 1986-04-22 The Boeing Company Blade pitch control of a wind turbine
US4703189A (en) * 1985-11-18 1987-10-27 United Technologies Corporation Torque control for a variable speed wind turbine
US4695736A (en) * 1985-11-18 1987-09-22 United Technologies Corporation Variable speed wind turbine
US4700081A (en) * 1986-04-28 1987-10-13 United Technologies Corporation Speed avoidance logic for a variable speed wind turbine
DE19532409B4 (en) 1995-09-01 2005-05-12 Wobben, Aloys, Dipl.-Ing. Method for operating a wind turbine and an associated wind turbine
EP0970308B1 (en) * 1997-03-26 2003-05-21 Forskningscenter Riso A wind turbine with a wind velocity measurement system
US6137187A (en) * 1997-08-08 2000-10-24 Zond Energy Systems, Inc. Variable speed wind turbine generator
DE19844258A1 (en) * 1998-09-26 2000-03-30 Dewind Technik Gmbh Wind turbine
US6619918B1 (en) * 1999-11-03 2003-09-16 Vestas Wind Systems A/S Method of controlling the operation of a wind turbine and wind turbine for use in said method
DE10127451C5 (en) * 2001-06-07 2016-09-01 Aloys Wobben Method for controlling a wind energy plant
DE10137272A1 (en) * 2001-07-31 2003-02-27 Aloys Wobben Early warning system for wind turbines
DE10300733B3 (en) * 2003-01-11 2004-07-15 Repower Systems Ag Management system for a wind turbine
GB2398841A (en) * 2003-02-28 2004-09-01 Qinetiq Ltd Wind turbine control having a Lidar wind speed measurement apparatus
DE10361443B4 (en) * 2003-12-23 2005-11-10 Voith Turbo Gmbh & Co. Kg Control for a wind turbine with hydrodynamic transmission
DE102005029000B4 (en) * 2005-06-21 2007-04-12 Repower Systems Ag Method and system for regulation of rotational speed of rotor on wind energy unit with generator and energy blade using pitch angle control device and torque control device to determine rotational speed set values
US7345373B2 (en) * 2005-11-29 2008-03-18 General Electric Company System and method for utility and wind turbine control
DE102006007919B4 (en) * 2006-02-21 2008-01-24 Nordex Energy Gmbh Method for operating a wind energy plant
US7352075B2 (en) * 2006-03-06 2008-04-01 General Electric Company Methods and apparatus for controlling rotational speed of a rotor
DE102006040970B4 (en) * 2006-08-19 2009-01-22 Nordex Energy Gmbh Method for operating a wind energy plant
US7420289B2 (en) * 2006-12-06 2008-09-02 General Electric Company Method for predicting a power curve for a wind turbine
EP2037119B1 (en) * 2007-09-12 2011-10-26 Siemens Aktiengesellschaft Controller for wind turbine yaw system and method for reducing the loads acting on such a yaw system
DE102008010543A1 (en) * 2008-02-22 2009-08-27 Nordex Energy Gmbh Method for operating a wind turbine and wind turbine

Also Published As

Publication number Publication date
DK1792075T3 (en) 2009-08-03
EP2063111A3 (en) 2010-09-08
AU2005287572B2 (en) 2010-09-09
CN101031720A (en) 2007-09-05
DK2063111T4 (en) 2020-08-31
US20070216166A1 (en) 2007-09-20
EP1792075A1 (en) 2007-06-06
ES2445168T3 (en) 2014-02-28
EP1792075B8 (en) 2009-10-28
EP1792075B1 (en) 2009-05-13
ES2324793T3 (en) 2009-08-14
CN101031720B (en) 2012-08-08
DE502005007292D1 (en) 2009-06-25
EP2063111B2 (en) 2020-05-27
DE102004054608A1 (en) 2006-03-30
WO2006032451A1 (en) 2006-03-30
AU2005287572A1 (en) 2006-03-30
ATE431502T1 (en) 2009-05-15
DE102004054608B4 (en) 2006-06-29
EP2063111A2 (en) 2009-05-27
US7629702B2 (en) 2009-12-08
EP2063111B1 (en) 2013-12-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DK2063111T3 (en) Process for regulating a wind power plant
US9261076B2 (en) Method for operating a wind turbine at improved power output
US10006438B2 (en) Method for operating a wind turbine
CA2755154C (en) Method and system for adjusting a power parameter of a wind turbine
US8210811B2 (en) Apparatus and method for operation of a wind turbine
CN110520621B (en) Turbine operation dependent on air density
EP2056210A2 (en) Method of controlling a wind energy system and wind speed sensor free wind energy system
US9822764B2 (en) System for automatic power estimation adjustment
WO2015192856A1 (en) Control of wind turbines in response to wind shear
US20160305402A1 (en) Rotor blade control for high winds
CN108700038B (en) Method for determining equivalent wind speed
US10982653B2 (en) Adaptive control of a wind turbine by detecting a change in performance
US11131291B2 (en) Wind power installation and method for operating a wind power installation
WO2011126961A2 (en) Speed setting system and method for a stall-controlled wind turbine
DK2719895T3 (en) Method for monitoring a wind turbine
US20150050145A1 (en) Method for operating a wind turbine, and a corresponding wind turbine
EP3221581B1 (en) A method for estimating a wind speed in a stable manner
CN111601969A (en) Wind power plant and method for controlling a wind power plant
US11168664B2 (en) Control method for a wind turbine
JP4340496B2 (en) Horizontal axis wind turbine and control method thereof
CN112943528B (en) Control method and device of wind generating set
US20240003336A1 (en) Method for de-icing at least one rotor blade of a wind power installation
US11952985B2 (en) Method for operating a cluster of wind turbines
CN115450833A (en) Variable pitch control method, variable pitch control device and wind generating set
CN115210465A (en) Control unit for wind turbine generator, control method for wind turbine generator, control program, and storage medium